Líquenes como bioindicadores de poluição atmosférica

Numa altura em que existem os mais variados equipamentos tecnológicos de avaliação da qualidade do ar recorrer a um organismo vivo para esse efeito não parece uma grande inovação a não ser que traga algum tipo de vantagem adicional, como seja permitir avaliar os efeitos da contaminação para além dos valores instantâneos obtidos por medições químicas. Os líquenes são seres vivos com características particulares, as hifas do fungo absorvem água diretamente da atmosfera, e por isso são particularmente sensíveis à poluição ambiental tornando-se um recurso a que qualquer pessoa pode recorrer para ter uma ideia da qualidade do ar que respira. Foi isso que tentámos fazer neste trabalho, identificar e comparar os líquenes de três locais, determinar a espécie a que pertencem e inferir sobre a qualidade do ar do local de onde os recolhemos, relativamente à quantidade de SO2 presente.

Modeling height-diameter relationship in pinus pinaster ait. in the forest intervention zone of Lomba, NE-Portugal

In this work, the relationship between diameter at breast height (d) and total height (h) of individual-tree was modeled with the aim to establish provisory height-diameter (h-d) equations for maritime pine (Pinus pinaster Ait.) stands in the Lomba ZIF, Northeast Portugal. Using data collected locally, several local and generalized h-d equations from the literature were tested and adaptations were also considered. Model fitting was conducted by using usual nonlinear least squares (nls) methods. The best local and generalized models selected, were also tested as mixed models applying a first-order conditional expectation (FOCE) approximation procedure and maximum likelihood methods to estimate fixed and random effects. For the calibration of the mixed models and in order to be consistent with the fitting procedure, the FOCE method was also used to test different sampling designs. The results showed that the local h-d equations with two parameters performed better than the analogous models with three parameters. However a unique set of parameter values for the local model can not be used to all maritime pine stands in Lomba ZIF and thus, a generalized model including covariates from the stand, in addition to d, was necessary to obtain an adequate predictive performance. No evident superiority of the generalized mixed model in comparison to the generalized model with nonlinear least squares parameters estimates was observed. On the other hand, in the case of the local model, the predictive performance greatly improved when random effects were included. The results showed that the mixed model based in the local h-d equation selected is a viable alternative for estimating h if variables from the stand are not available. Moreover, it was observed that it is possible to obtain an adequate calibrated response using only 2 to 5 additional h-d measurements in quantile (or random) trees from the distribution of d in the plot (stand). Balancing sampling effort, accuracy and straightforwardness in practical applications, the generalized model from nls fit is recommended. Examples of applications of the selected generalized equation to the forest management are presented, namely how to use it to complete missing information from forest inventory and also showing how such an equation can be incorporated in a stand-level decision support system that aims to optimize the forest management for the maximization of wood volume production in Lomba ZIF maritime pine stands.

Otimização dos parâmetros de maquinagem no processo de fresagem

Cada vez mais, os principais objetivos na indústria é a produção a baixo custo, com a máxima qualidade e com o tempo de fabrico o mais curto possível. Para atingir esta meta, a indústria recorre, frequentemente, às máquinas de comando numérico (CNC), uma vez que com esta tecnologia torna se capaz alcançar uma elevada precisão e um tempo de processamento mais baixo. As máquinas ferramentas CNC podem ser aplicadas em diferentes processos de maquinagem, tais como: torneamento, fresagem, furação, entre outros. De todos estes processos, o mais utilizado é a fresagem devido à sua versatilidade. Utiliza-se normalmente este processo para maquinar materiais metálicos como é o caso do aço e dos ferros fundidos. Neste trabalho, são analisados os efeitos da variação de quatro parâmetros no processo de fresagem (velocidade de corte, velocidade de avanço, penetração radial e penetração axial), individualmente e a interação entre alguns deles, na variação da rugosidade num aço endurecido (aço 12738). Para essa análise são utilizados dois métodos de otimização: o método de Taguchi e o método das superfícies. O primeiro método foi utilizado para diminuir o número de combinações possíveis e, consequentemente, o número de ensaios a realizar é denominado por método de Taguchi. O método das superfícies ou método das superfícies de resposta (RSM) foi utilizado com o intuito de comparar os resultados obtidos com o método de Taguchi, de acordo com alguns trabalhos referidos na bibliografia especializada, o RSM converge mais rapidamente para um valor ótimo. O método de Taguchi é muito conhecido no setor industrial onde é utilizado para o controlo de qualidade. Apresenta conceitos interessantes, tais como robustez e perda de qualidade, sendo bastante útil para identificar variações do sistema de produção, durante o processo industrial, quantificando a variação e permitindo eliminar os fatores indesejáveis. Com este método foi vi construída uma matriz ortogonal L16 e para cada parâmetro foram definidos dois níveis diferentes e realizados dezasseis ensaios. Após cada ensaio, faz-se a medição superficial da rugosidade da peça. Com base nos resultados obtidos das medições da rugosidade é feito um tratamento estatístico dos dados através da análise de variância (Anova) a fim de determinar a influência de cada um dos parâmetros na rugosidade superficial. Verificou-se que a rugosidade mínima medida foi de 1,05m. Neste estudo foi também determinada a contribuição de cada um dos parâmetros de maquinagem e a sua interação. A análise dos valores de “F-ratio” (Anova) revela que os fatores mais importantes são a profundidade de corte radial e da interação entre profundidade de corte radial e profundidade de corte axial para minimizar a rugosidade da superfície. Estes têm contribuições de cerca de 30% e 24%, respetivamente. Numa segunda etapa este mesmo estudo foi realizado pelo método das superfícies, a fim de comparar os resultados por estes dois métodos e verificar qual o melhor método de otimização para minimizar a rugosidade. A metodologia das superfícies de resposta é baseada num conjunto de técnicas matemáticas e estatísticas úteis para modelar e analisar problemas em que a resposta de interesse é influenciada por diversas variáveis e cujo objetivo é otimizar essa resposta. Para este método apenas foram realizados cinco ensaios, ao contrário de Taguchi, uma vez que apenas em cinco ensaios consegue-se valores de rugosidade mais baixos do que a média da rugosidade no método de Taguchi. O valor mais baixo por este método foi de 1,03μm. Assim, conclui-se que RSM é um método de otimização mais adequado do que Taguchi para os ensaios realizados. Foram obtidos melhores resultados num menor número de ensaios, o que implica menos desgaste da ferramenta, menor tempo de processamento e uma redução significativa do material utilizado.

Análise experimental e numérica de quedas de pressão em canais estenosados

O interesse nos estudos relacionados com o escoamento de fluidos em microcanais tem assumido um lugar de destaque na área de biomédica, uma vez que que estes estudos permitem analisar escoamentos sanguíneos evitando questões de ética que se colocam quando se trabalha fisicamente com o sangue. Numa primeira fase deste trabalho foram fabricados modelos anatómicos tridimensionais, mais concretamente canais circulares, um sem patologia e dois com ateromas de alturas diferentes, onde foram efetuadas medições de quedas de pressão. Com os resultados obtidos foi possível concluir que a presença de ateromas influencia o escoamento sanguíneo, verificando-se que as quedas de pressão aumentam com o aumento do grau da estenose. Numa segunda fase os escoamentos estudados experimentalmente foram alvo de um estudo numérico com o objetivo de comparar os resultados da simulação com os obtidos experimentalmente. As simulações numéricas foram efetuadas recorrendo a um software comercial que implementa o método dos volumes finitos e os resultados obtidos revelaram-se concordantes com os obtidos experimentalmente, o que permitiu concluir que a dinâmica de fluidos computacional é de facto uma boa estratégia a ser utilizada. Na fase final do trabalho, procedeu-se à identificação da melhor modelação matemática para caracterizar a diferença de valores obtidos nos estudos experimental e numérico. Após diversas estratégias conclui-se que a diferença de valores pode ser caracterizada por uma função polinomial.